Мы в Telegram
Добавить новость
smi24.net
News in English
Май
2023

Bringing Stone Age genomic material back to life

0

Scientific breakthroughs will enable exploration of Earth’s biochemical past, with hopes of discovering new therapeutic molecules.

For the first time, molecules dating to the Stone Age have been revived in the lab.

This breakthrough was made possible only after scientists achieved another first — they successfully reconstructed the genomes of ancient microorganisms up to 100,000 years old, said Christina Warinner, associate professor of anthropology at Harvard and a senior author on the new study. “That’s 90,000 years older than the next nearest reconstructed genome.”

Warinner, who is also a group leader with the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, worked with an interdisciplinary team of researchers to achieve this feat. The group’s findings and genome-reconstruction techniques are outlined in a paper published Thursday in Science.

An expert in biomolecular archaeology, Warinner has pioneered the study of ancient tooth tartar, the only part of the human body that fossilizes during life. A form of calcified dental plaque, tartar contains the same minerals as the human skeleton, with similar survival potential for archaeological discovery. “And because it’s on a person’s teeth, we can very clearly associate it with that person and their life,” Warinner said.

Still, scraping ancient teeth — “We use the same tools as in a dentist’s office — you can call us very belated dental hygienists,” Warinner said — yields only fragments of highly degraded genetic material. “A typical bacterial genome is 3 million base pairs long, but time fragments the ancient DNA we recover to an average length of only about 30 to 50 base pairs,” Warinner explained. “In other words, each ancient bacterial genome is like a 60,000-piece jigsaw puzzle, and each piece of tooth tartar contains millions of genomes.”

Tooth.
A form of calcified dental plaque, tartar contains the same minerals as the human skeleton, with similar survival potential for archaeological discovery, preserving DNA over millennia.

Until now, scientists have sought to understand these genetic scraps by matching them with databases of reference genomes, always taken from present-day species. The technique has been used with success, Warinner noted, though limitations were clear from the start. “You can never find new species or potentially extinct species that way,” she said, “because you’re limited to comparing it to something that is already known.”

About three years ago, Warinner and her team joined forces with experts in chemical and synthetic biology for a “moonshot” project — to reconstruct the genomes of Pleistocene-era bacteria and use the blueprints to revive their long-lost bacterial metabolites, with hopes of one day discovering biochemicals with therapeutic potential.

For this, the group received a grant from Switzerland-based Werner Siemens Foundation for the purpose of bolstering collaboration across the social and natural sciences. “We originally set out with a goal of developing this technology within 10 years, but we have already reached our most important milestone in three,” said Warinner, who added that the pandemic spurred a critical focus on computational problem-solving.

The researchers started with an existing genetic technique called de novo assembly, which allows a genome to be digitally pieced back together from sequenced DNA fragments. “It requires that you have a lot of data because you basically overlap the fragments and try to build up the whole genome from these pieces,” Warinner said. “It was thought this would be impossible for ancient DNA because our fragments were simply too small and too damaged.”

Warinner and her co-authors systematically tested and optimized the technique until they reached a breakthrough on ultrashort DNA fragments. They applied de novo assembly to DNA harvested from the dental tartar of 12 Neanderthals (dating from 40,000 to 102,000 years ago) and 34 humans (150 to 30,000 years old).

This allowed researchers to reconstruct several hundred distinct genomes, the majority of which were found to be oral bacteria. “In addition to the usual suspects, we were also able to reconstruct some genomes that weren’t known before,” Warinner said. “So, this has led to the discovery of new oral species.”

Reconstructed genomes were of particularly high quality for two species of bacteria found in Pleistocene-era tartar. These genomes became the focus of further investigation because they contained a special sequence of genes — known as biosynthetic gene clusters — that encode enzymes capable of producing a vast array of chemicals. “This is how bacteria make really complicated and useful chemicals,” Warinner explained. “Almost all of our antimicrobials and a lot of our drug treatments ultimately derive from such bacterial biosynthetic gene clusters.”

After reconstructing the gene sequences, the team synthesized and transferred the genetic material into living bacteria, which proceeded to produce the biochemicals encoded by the ancient genes. “This is a confirmation that our assemblies are correct,” Warinner said, “because if there were errors, it would not have worked at all.”

Next up, the triumphant research team plans to use their technique to keep exploring the chemical diversity of the Pleistocene, with hopes of eventually discovering species that produce new therapeutic molecules — perhaps even an antibiotic. “Now we can scale up this process,” Warinner said. “Suddenly, we can massively expand our understanding of the biochemical past.”







Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Московском регионе более 62 тысяч семей распорядились материнским капиталом через банки

Пушинка из Космоса спасёт либо снесёт США? Научные важные данные. Проект «Святой Ленин».

За один день работники Уссурийского ЛРЗ и их дети выполнили сменно-суточное задание по ремонту 129 паровозиков

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: С начала года более 4,7 тысячи жителей Московского региона оформили страховую пенсию в автоматическом режиме на портале госуслуг


Как избежать больших проблем при одиночном путешествии: туристкам дали важные советы по безопасности

Слушатель из Смоленска выиграл на «Авторадио» «Москвич 3»

Работник СЛД «Чита» филиала «Забайкальский» ООО «ЛокоТех-Сервис» принял участие в экологической акции по очистке берега и дна озера Кенон

Победитель фирменной игры «Авторадио» получил ключи от Oting Паладин


LeelooDolls: Revolutionizing the Sex Doll Industry

Andy Murray cracks brutal joke as Brit star’s Wimbledon preparations are disrupted by bizarre injury 

England vs Bosnia & Herzegovina: Three Lions face Dzeko and Co in Euro 2024 warm-up match – stream FREE, TV, team news

Discover Tintex: A Hub for Premium Car Care and Customization


Планируете отпуск в России? В этих городах есть бюджетное жилье — называем список

На орловской трассе столкнулись микроавтобус «УАЗ» и тягач «Scania», груженный дисками вагонных колес

За один день работники Уссурийского ЛРЗ и их дети выполнили сменно-суточное задание по ремонту 129 паровозиков

В Москве арестовали бывшего замглавы Росприроднадзора по делу о мошенничестве


Показ геймплея тактики SteamWorld Heist II

Ubisoft adds another studio to what seems like an increasingly desperate effort to finally get Prince of Persia: The Sands of Time Remake finished

I tried to recreate Marvel's Iron Man in this movie studio sim, and my version was so bad my own father stormed out of the theater

How to watch the 2024 PC Gaming Show: our 10th annual summer showcase



Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: С начала года более 4,7 тысячи жителей Московского региона оформили страховую пенсию в автоматическом режиме на портале госуслуг

Отделением СФР по Москве и Московской области в 2024 году выдано решение о финансовом обеспечении предупредительных мер 323 страхователям на сумму более 129 миллионов рублей

История без фальсификации: Шемахи в первой половине XVIII века

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Более 4,4 млн пенсионеров старше 80 лет получают повышенные выплаты


За один день работники Уссурийского ЛРЗ и их дети выполнили сменно-суточное задание по ремонту 129 паровозиков

Число зарегистрированных в Москве субъектов МСП за год увеличилось на 5,5 процента

Роспотребнадзор: выбор специально оборудованных пляжей для купания защитит от энтеровируса

"Святой Ленин" спасает мир и возглавляет "восстание ИИ машин... хороших по существу". 8 серия, СЕРЬЁЗНЫЕ НОВОСТИ.


Скейтпарк и смотровую площадку у пруда обустроят в Центральном парке в Лобне к августу

В Москве неизвестный открыл стрельбу по прохожим, один человек погиб

В Ярославле закрывается больничный автобусный маршрут

Врач-трихолог Подмосковья рассказала о причинах выпадения волос


Янник Синнер высказался о первом месте в рейтинге ATP и травме Новака Джоковича

Российский теннисист Медведев снялся с турнира в Хертогенбосе

Теннисист Джокович побил рекорд Федерера по победам на турнирах "Большого шлема"

«Контракта на экипировку у меня до сих пор нет» // Теннисистка Анна Калинская о лучшем сезоне в своей карьере


Манул Тимофей из Московского зоопарка завершил "разжировку" и похудел к лету

ТАСС: суд арестовал обвиняемую в экстремизме "ведьму" Полынь

Мария Багреева: к нацпроекту присоединился первый московский туроператор

Жителям Подмосковья рассказали о перекрестной аллергии


Музыкальные новости

В Академическом открылась Школа джазовой импровизации Игоря Бутмана

Сорвавший концерт Макаревича активист служит с позывным «Макаревич»

Документальный спецпроект — Главком ВМФ адмирал Владимир Высоцкий (03.06.2024)

В филиалах АО "Желдорреммаш" прошли мероприятия ко Дню защиты детей


Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: С начала года более 4,7 тысячи жителей Московского региона оформили страховую пенсию в автоматическом режиме на портале госуслуг

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Московском регионе более 62 тысяч семей распорядились материнским капиталом через банки

В Подмосковье сотрудники Росгвардии спасли пожилого мужчину, который оказался один дома и плохо себя почувствовал

Отделением СФР по Москве и Московской области в 2024 году выдано решение о финансовом обеспечении предупредительных мер 323 страхователям на сумму более 129 миллионов рублей


Фестиваль-марафон под руководством Надежды Бабкиной пройдет на Псковщине

В Туле наградили победителей межрегиональных соревнований по эстетической гимнастике "Кубок Роксэт"

Выставка Росгвардии «День передовых технологий обеспечения безопасности личности, общества и государства – 2024» продолжает работать в Красноярске

Студия Звукозаписи в Москве. Создание Песен, Музыки, Аранжировок.


Движение на Замоскворецкой линии метро восстановлено

Около 20 человек спасли из затопленных автобуса и двух легковушек в Москве

Полный вперед! Водные пассажирские перевозки на Дону возрождаются. Хотя и не без проблем

Источник 360.ru: автобус с пассажирами затопило на северо-востоке Москвы


Путин заявил, что Москва рада приросту исламского населения

Путин: Москва будет работать с любым президентом США

Песков не стал уточнять, кому Россия может поставить оружие для борьбы с Западом

Путин: западные санкции мешают России, но проблемы преодолеваются



В Москве силовики сорвали вечер памяти Алексея Навального


Участников Московского долголетия пригласили на экскурсии в зоопарк

Диетолог Соломатина рассказала, кому стоит воздержаться от употребления яиц

Правительство Москвы подписало соглашения с городскими аптеками об участии в нацпроекте «Производительность труда»

Манул Тимофей из Московского зоопарка завершил "разжировку" и похудел к лету



Спортсмен умер после участия полумарафоне в Москве

Spirit. Fitness откроется в ТРЦ Мегаполис

Педагоги школы №2065 вошли в ТОП-5 лучших туристских команд Москвы

Новая эра соревнований: спортивный фестиваль «Игры Лидеров» пройдет 23 июня


Лукашенко продемонстрировали сборку фюзеляжей МС-21 на Иркутском авиазаводе, Минск проявляет интерес в работе с ОАК

В Минске начал работу 30-й Форум "ТИБО"


Собянин рассказал, как преобразятся территории у четырех станций МЦД-4

Собянин: Новый участок МСД на юге столицы планируется достроить до конца года

Собянин: заявки на «Московскую реставрацию» принимаются до конца сентября

Собянин: На Арбате после реставрации открывается мемориальная квартира Пушкина


Сохраним бор чистым

Участников Московского долголетия пригласили на экскурсии в зоопарк

В Москве арестовали экс-замглавы Росприроднадзора Долматова из-за мошенничества

В Москве арестовали бывшего замглавы Росприроднадзора по делу о мошенничестве


Манул Тимофей из Московского зоопарка завершил "разжировку" и похудел к лету

В Москве неизвестный открыл стрельбу по прохожим, один человек погиб

Приставы изъяли по делу Хотина часть Four Seasons

ТАСС: суд арестовал обвиняемую в экстремизме "ведьму" Полынь


Торговые настольные электронные весы CAS PR-15P

Единство народов в многообразии культур: фестиваль «Гармоничная Россия» вновь пройдет в Архангельске

Уборка «Воды России» на краю земли

В Архангельске подвели итоги III Всероссийского форума «Арктика. Лёд тронулся»


Литературно-краеведческий коллаж «Мир добрых сказок и стихотворений – все это Пушкин, наш великий гений!»

Духовно-краеведческое посвящение «Он жизнь измерял только сердцем одним - Войно-Ясенецкий»

Клубный дом "Моне" - особый статус в центре Симферополя

Литературно-краеведческая программа «Не может быть Родина малой, с такою великой душой!»


Спортсмен умер после участия полумарафоне в Москве

Появились кадры погони киллера за жертвой на западе Москвы

В рамках фестиваля «Лето в Москве. Мода и красота» состоится Beauty Night Out

В России запустили новую доменную зону спб.рф














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *